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Fisiología de la Piel y Termorregulación Profesora Liliana Nucette de Sierra Universidad del Zulia Facultad de Medicina Escuela de Medicina Departamento de Ciencias Fisiológicas. Cátedra de Fisiología.
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Fisiología de la Piel y Termorregulación
Profesora Liliana Nucette de Sierra
Universidad del Zulia Facultad de Medicina Escuela de Medicina
Departamento de Ciencias Fisiológicas. Cátedra de Fisiología.
Fisiología de la Piel Objetivos de Estudio
• Actualizar los detalles histológicos y morfo-
funcionales de la piel y sus apéndices.
• Definir las funciones de la Piel.
Fisiología de la Piel
ORIGEN EMBRIONARIO DE LA PIEL
Ectodermo
Mesodermo
Cresta Neural: Melanodendrocitos
Dermis
Hipodermis
Peridermo (Superficial)
Capa Germinativa
Capa cornea
Capa basal o germinal
Fisiología de la Piel
MORFOLOGIA MACROSCOPICA
• SUPERFICIE: 1.5 METROS, PESO 15a PARTE DEL TOTAL (6%).
• PLIEGUES
• PLIEGUES DE FLEXION:
• PLIEGUES ARTICULARES, INTERDIGITALES
• PLIEGUES SECUNDARIOS:
• HUELLAS DIGITALES (dermatoglifos)
• PLIEGUES DE LA CARA
• Líneas de Langer.
Fisiología de la Piel
Morfología Microscópica
1. EPIDERMIS
2. DERMIS
3. HIPODERMIS
4. APENDICES CUTANEOS: pelo, uñas,
glándulas sebáceas,
glándulas sudoríparas
apocrinas y glándulas
ecrinas.
Unión
dermoepidérmica
La piel se compone de: Epidermis avascular (1)
Dermis (2), tejido conjuntivo vascularizado y con abundantes terminaciones nerviosas.
Tejido subcutáneo o Hipodermis (3), compuesto por tejido conjuntivo laxo y tejido adiposo.
Epidermis
Dermis
Hipodermis
Epidermis
• Epitelio estratificado (5 capas o estratos celulares) y está compuesto por láminas de queratina (queratinocitos).
• Más compleja y más gruesa en la planta del pie y en la palma de las manos(1,5mm)
• Contiene – Melanocitos, que son los que dan el
color a la piel
– Células de Langerhans con funciones defensivas.
– Células de Merkel: nerviosas con funciones hormonales .
• No posee vasos sanguíneos
• Capacidad regenerativa. Epidermis
Estratos celulares de la Epidermis
o basal
Capa
Germinal
Capa
cornea
Estrato Basal
• Una sola línea de células cilíndricas,
que asientan en la unión dermo-
epidérmica y se unen a ella por
hemidesmosomas.
• Hay numerosas mitosis.
• Las Células Basales tienen
filamentos de citoqueratinas.
• Conforme la célula asciende a
estratos superiores, el número de
filamentos aumenta, llegando a ser
en el estrato córneo casi el 50% de
sus proteínas.
Células del Estrato Basal
• Queratinocitos Basales o células germinativas.
• Melanocitos.
• Células de Merckel.
• Células de Langerhans.
• Células dendríticas indeterminadas: Tambien son dendríticas y se desconoce su función
Queratinocitos Basales
• Células cilíndricas que se disponen
en una solo hilera, se adhieren por
su base a la membrana basal por
hemidesmosomas.
• Responsables de la reproducción y
reemplazo de las células
epidérmicas.
• Se unen entre ellas por puentes
intercelulares o desmosomas.
• Secretan: interferón,
prostaglandinas, interleuquinas, etc.
Melanocitos
• Células ovoides, provistos de
prolongaciones largas o
dendritas.
• Un melanocito se intercala
cada 6-9 células basales y
por medio de sus dendritas
se relaciona con
aproximadamente 36
queratinocitos constituyendo
la unidad melano-epidérmica
o pigmentaria.
• Función: sintetizar melanina
depositándola en la capa
basal y folículos pilosos
Síntesis de Melanina
LOS MELANOCITOS
Tirosina (aa) DOPA DOPA-Quinona
MELANINA
Eumelanina Faenomelanina
Aparato de Golgi (Melanosomas tipo II)
Melanosomas tipo III
Melanosomas tipo IV
Migran por las dendritas Queratinocitos
Células de Langerhans
• Células dendríticas, de la línea monocito-macráfago, derivan de MO, se intercalan cada 20 queratinocitos basales.
• Ubicación suprabasal y pueden migrar a la dermis y ganglios linfáticos.
• También se encuentran en mucosa oral y vaginal, ganglios linfáticos y timo.
• Función inmunológica que consiste en captar el antígeno, modificarlo y presentarlo a los linfocitos T.
Células de Merckel
• Localizadas entre las células
basales.
• Son mecanoreceptores (dedos,
cavidad oral y en la vaina
externa del pelo).
• Se ubican cercanas a axones de
fibras nerviosas amielínicas.
• Se consideran un receptor
mecanoadaptativo y tiene
funciones
táctiles.
Estrato Espinoso o Mucoso de Malpighi
• Formado por varias capas de
células poligonales o células
espinosas (5-10) que se van
aplanando hacia la superficie.
• Se unen entre sí por medio de
los desmosomas.
• El espacio intercelular esta
ocupado por una sustancia
cementante.
• Gran capacidad antigénica, de
importancia en procesos
dermatopatológicos.
Estrato Granuloso
• Una o más filas de células aplanadas con gránulos de queratohialina en su citoplasma.
• Su grosor es proporcional al de la capa córnea.
• Los gránulos contienen material azufrado y la síntesis de filagrina que permite que estas células sean resistentes y estables a agentes químicos.
• Poseen material oleoso que nutre las capas subyacentes y sirve de barrera de los fluidos corporales.
Estrato Lucido
• Es la porción inferior de la capa córnea.
• Se observa en áreas donde ésta es más gruesa (palmas y plantas).
• Capas de células aplanadas eosinofílicas que están impregnadas por una sustancia oleosa, la eleidina, que se comporta como material hidrófobo (evita la pérdida de agua y electrolitos).
• Función: elasticidad a los puntos de mayor estrés mecánico (palma de manos y planta de pies)
Estrato Corneo
• Epitelio estratificado de células sin núcleo, aplanadas, que se disponen en láminas, adoptando una configuración de red o canastillo (queratina).
• Las láminas superficiales se desprenden en forma insensible.
• Función: proteger contra la penetración de microorganismos, agentes tóxicos, pérdida de líquidos corporales, lesiones por corrientes eléctricas.
Queratinización
• Proceso mediante el cual el
queratinocito se divide en la capa
basal, conforme sube a estratos
superiores va percibiendo una
serie de cambios estructurales, el
mas importante de ellos es la
formación de queratina, llega a la
capa cornea y luego se descama.
• Este proceso tarda 28 días.
• 14 días desde que la célula se
divide en el estrato basal y
asciende al estrato granuloso y
otros 14 días en la capa cornea
hasta que se descama.
Fisiología de la Piel
Proliferación Epidérmica y Queratinización
Estrato Córneo
Estrato Granuloso
Estrato Espinoso
Estrato Basal División Mitótica
Forma poliédrica
Formación de desmosomas
Síntesis de queratina
Aplanamiento
Gránulos queratohialinos
Pérdida del núcleo
Láminas de queratina
superpuestas 14
días
14
días
Fisiología de la Piel
Control de la Proliferación celular y la Queratinización
EQUILIBRIO FISIOLOGICO:
• Mediadores Internos:
• Las Prostaglandinas
• Mediadores Externos:
• Factor de Crecimiento Epidérmico.
• Neurotransmisores
• Hormonas (Glucocorticoides ↓, Estrógenos ↑)
• Vitamina A.
Dermis
• Espesor variable.
• Es tejido conjuntivo laxo sobre el que descansa la epidermis
• Contiene vasos sanguíneos y linfáticos, nervios, al igual que receptores sensitivos, pelos, glándulas sebáceas y sudoríparas.
• Las glándulas sudoríparas producen una secreción acídica que actúa como una capa protectora que no permite el crecimiento bacteriano sobre la piel.
Regiones funcionales de la dermis: Papilar y Reticular
• Dermis Papilar: – Las papilas dérmicas :
proyecciones de la dermis hacia la epidermis que contienen vasos sanguíneos capilares, linfáticos y fibras nerviosas.
– Los haces de colágeno están dispuestos en forma perpendicular a la superficie de la piel.
– En humanos un grosor no mayor a 5 mm
– Funciones: Nutrir a la epidermis avascular y termorregulación.
Dermis Papilar
Dermis
Reticular
Regiones funcionales de la dermis: Papilar y Reticular
• Dermis Reticular:
– Es la porción más profunda y de mayor espesor, localizada debajo de las papilas dérmicas
– Las fibras colágenas son más gruesas y sirven de soporte a los Anexos Cutáneos
Dermis Papilar
Dermis
Reticular
Hipodermis o Tejido Subcutáneo
• Compuesta por tejido conjuntivo
laxo, uniendo de manera poco
firme la dermis con los órganos
subyacentes.
• Contiene una capa variable de
tejido adiposo con una función de
aislamiento, que proteje contra la
pérdida de calor y traumatismos
superficiales.
Hipodermis
• Células grasas con escasas fibras colágenas y elásticas formando tabiques.
• Contiene:
– Red Vascular Profunda,
– Porciones inferiores de algunos folículos pilosos,
– Acinos de glándulas ecrinas y apocrinas
– Corpúsculos sensoriales de Vater-Paccini (cambios de presión).
– Corpúsculos de Rufini (cambios térmicos)
Funciones de la Hipodermis
• Termorregulación
• Amortiguación de
traumatismos
• Reserva de calorías
• Participación en el
metabolismo hídrico y graso.
Fisiología de la Piel
LOS APENDICES CUTANEOS
• GLANDULAS SUDORÍPARAS:
• ECRINAS
• APOCRINAS
• APÉNDICES PILOSEBÁCEOS
• UÑAS
Glándulas Sudoríparas: Ecrinas
• Glándulas sudoríparas ecrinas :.
– Produce el sudor.
– Función termorreguladora.
– En todo el cuerpo pero mas en
palma de manos y planta de los
pies.
– Son estimuladas por el sistema
nervioso autónomo simpático, y la
secreción aumenta con la
presencia de acetilcolina.
Glándulas Sudoríparas: Apocrinas
• Glándulas sudoríparas apocrinas:
– Ubicación: Axilas, Áreas perianal y
perineal, areolas, CAE, periumbilical y
ombligo.
– Secretan material del olor axilar.
– Función odorífera y
termorreguladora.
– Son estimuladas a través de la
epinefrina o norepinefrina
(estimulación simpática), ante
estímulos emocionales.
Apéndices Pilosebáceos
• Folículos Pilosos
• Glándulas Sebáceas
– Sintetizan el sebo
– Composición:TAGL, Colesterol libre y
esterificado, ésteres cereos.
– Ubicación:
• Mucosa bucal (puntos de Fordyce).
• Alrededor de areola femenina
(Tubérculos de Montgomery)
• Prepucio (Glándulas de Tyson).
• Párpados (Glándulas de Meibomio)
– Responden a influjos hormonales:
• Andrógenos (Vida fetal y Adulta)
• Estrógenos
Complejo Pilosebáceo: Folículo Piloso
• Estructura del folículo piloso se divide en tres partes:
– El infundíbulo (tercio superior) que va de la parte superior de la piel (capa cornea) hasta la desembocadura de la glándula sebácea
– El istmo (tercio medio) que se sitúa entre la desembocadura de la glándula sebácea y la inserción del músculo erector
– El bulbo o matriz (tercio inferior) que se sitúa por debajo de la inserción del músculo erector.
• Son sensibles a la acción de los andrógenos: cuero cabelludo, barba, pecho, axilas, triángulos púbicos.
Folículo Piloso
• El crecimiento del pelo
– Anágena :crecimiento activo, luego el crecimiento se detiene. 85-90% (3-5 años)
– Catágena: la parte media del bulbo se estrecha y su parte inferior se queratiniza y la membrana vitrea se arruga, esta es una fase transitoria, 1-3% (3 semanas)
– Telógena: fase de reposo y no hay crecimiento capilar. 7-10% (3 meses)
– 100,000 cabellos, cada día se pierden cerca de cien cabellos
Uñas
• Funciones : – protección de la región distal de los dedos, – como defensa, – cosmética – como pinza para manejar objetos pequeños.
• Las uñas de las manos tiene un crecimiento de 0.10 mm por día (3 mm al mes).
• Las uñas se pueden dividir en los siguientes partes anatómicas: – La lámina ungueal – La matriz – El reborde proximal – El hiponiquio – El lecho ungueal
Funciones de la Piel
• Barrera de protección Película cutánea superficial: antimicrobiana Mitad acuosa, mitad oleosa Sudor, sebo, células córneas, IGs. pH 4.2-5.6 Capa córnea Barrera compacta ante patógenos Baja permeabilidad ( H20 y electrolitos) Escudo contra el daño del medio externo ya
que es compacta y flexible. Flora residente. Melanocitos Hipodermis Amortigua estímulos mecánicos violentos y
romos. Barrera aislante termorreguladora. Sistema nervioso cutáneo. Dermis Propiedades viscoelásticas
Protección
Función inmunológica
• EPIDERMIS: PRIMERA LINEA DE DEFENSA
• Células de Langerhans: Interacción con macrófagos y linfocitos t y b
Presentación de antígenos, rechazo a injertos
• Citoquinas: glicoproteínas tipo hormonas inmunorreguladoras y
proinflamatorias, Producidas por los queratinocitos:
– (IL-1 , IL-3, IL-6, IL-8, el factor hematopoyético estimulador de
colonias, el factor estimulador de colonias de granulocitos y
factores transformadores de crecimiento alfa y beta).
– Entre los estímulos que inducen esta síntesis están: la luz
ultravioleta, infecciones bacterianas, trauma, etc.
Termorregulación
GLANDULAS SUDORIPARAS
SISTEMA VASCULAR CUTANEO
LA PIEL COMO ORGANO ENDOCRINO
REGULACION HORMONAL
Dihidrotestosterona (DHT)
Glándula sebáceas
Crecimiento del vello y genitales externos
Hormonas Tiroideas
Hormona Estimulante de Melanocitos
TRANSFORMACIONES HORMONALES
Testosterona DHT
Vitamina D
Reacciones inflamatorias y cicatrización de heridas
• Productos celulares:
• Mastocitos, Monocitos, Macrófagos
• Linfocitos, PMN, Basófilos, Eosinófilos
• Productos del Sistema de Complemento
• Derivados del ácido araquidónico
• Vía de la Coagulación
• Fibrinolisis y Generación de Quininas
Termorregulación
Profesora Liliana Nucette de Sierra
Universidad del Zulia Facultad de Medicina Escuela de Medicina
Departamento de Ciencias Fisiológicas. Cátedra de Fisiología.
Termorregulación
• Mecanismos que permiten mantener constante la temperatura corporal.
• Regula el calor, tanto su producción (termogénesis) como su pérdida (termólisis).
• Calor es una forma final e irreversible de energía transformada a partir de energía química que es eliminada.
Termogénesis Termólisis
Termorregulación Clasificación de los seres vivos
• Poiquilotermos: Animales de sangre fría. Su temperatura fluctua con la del medio ambiente. Invertebrados, peces, batracios y reptiles.
• Homeotermos: Animales de temperatura constante. Tienen respuestas reflejas que se integran en el hipotalamo. Pajaros, mamiferos.
• Hibernantes: Despiertos son homeotermos pero durante la hibernación su temperatura baja.
Temperatura corporal
Temperatura Corporal
36.5ºC a 37.5ºC
Central
Se produce en: cabeza, tórax y abdomen.
Núcleo
Temperatura oral, rectal, Esofágica, timpánica, Hipotalámica o sangre
Temperatura es constante
36.4 a 37ºC (oral) + 0.5ºC (recto)
Superficial o Periférica
Se produce en: Piel, tejido subcutáneo y
músculos
Temperatura no es constante
Cambia con la ambiental
Tasa de producción de calor
Parte Corporal Masa Corporal
(%)
Producción de Calor
Reposo Ejercicio
Cerebro 2 16 1
Vísceras 34 56 8
Músculos y piel 56 18 90
Otras 8 10 1
Temperatura corporal normal
• Diferentes temperaturas en el cuerpo:
– Las extremidades son mas frías
– El escroto tiene 32 oC
– La sangre venosa es mas fría que la arterial
– La sangre se enfría en el pulmón
• Variación Circadiana:
– De 0.5 a 0.7 oC más baja en la mañana y más alta en la noche.
• Más baja durante el sueño, sube en la vigilia y la actividad
• Sube durante la Ovulación, el ejercicio y la excitación emocional.
• La regulación en los niños es menos precisa.
Mecanismos de transferencia de calor en el organismo
• Conducción:.
– Es el flujo de calor por gradiente. Es decir desde donde hay más calor a donde
hay menor calor.
– Hay transferencia de calor entre moléculas.
– El café ha cedido un poco de su energía térmica, y ésta se transmitió desde la
parte inferior de la cuchara hasta el mango
Mecanismos de transferencia de calor en el organismo
• Convección:
– Transferencia de calor a las distintas partes del cuerpo (piel) a través de la
circulación sanguínea (vasoconstricción o vasodilatación)
– Es uno de los mas importantes.
– Basado en los cambios del flujo sanguíneo cutáneo (SNA simpático)
• Intercambio de calor por contracorriente:
– En el frío :
• las venas superficiales se constriñen y el retorno venoso se hace a través
de las venas profundas.
• La sangre arterial (37ºC) se va enfriando (16ºC), y la sangre venosa se
calienta.
– En el calor:
• La sangre se desvía por el plexo venoso superficial y se EVITA EL
MECANISMO CONTRACORRIENTE.
Intercambio de calor con el Medio Ambiente
2
1
3
4
Radiación: En forma de rayos infrarrojos (60%)
Conducción: de una molécula a otra, contacto directo (sólidos, líquidos o gases)
Convección: por corrientes de aire
Evaporación:del agua de la superficie corporal
Regulación Térmica o Termorregulación
• Producción de calor:
– Accíon dinámico-específica de los alimentos
– Contracción muscular
• Consciente (ejercicio físico)
• Inconsciente(Tiritona)
– Aumento del MB :
• por la tiroxina (T4)
• por adrenalina, noradrenalina y estimulación simpática:
Glucogenólisis muscular y hepática, grasa parda.
• por aumento de la actividad química de las células.
– Enfermedades.
Producción Pérdida
Regulación Térmica o Termorregulación
• Pérdida de calor:
– Mecanismos: Conducción-Radiación-Evaporación.
– Vasodilatación cutánea.
– Temperatura ambiental, corrientes de aire,
– Cambios de conducta:
• abrigarse,
• alejarse de zonas muy frías o cálidas,
• tomar líquidos y alimentos,
• vestirse con ropa ligera
Pérdida de calor
• Pérdida de Calor:
– Flujo de sangre desde el interior del cuerpo a la piel,
Hipotálamo Centro Termorregulador
• Región anterior y preóptica (Centro termorregulador anterior):
Provoca pérdida de calor para prevenir elevaciones de la
temperatura. SUDORACION
• Región posterior (Centro termorregulador posterior):
Aumenta la producción de calor sirviendo de defensa contra el
frío. TIRITAR.
Mecanismos de ajuste ordenados por el Hipotálamo
• Mecanismos que reducen la temperatura corporal:
– Vasodilatación: por inhibición del centro hipotalámico. – Sudación (Est. simpática, fibras colinérgicas. NaCl) – Disminución de producción de calor
Mecanismos de ajuste ordenados por el Hipotálamo
• Mecanismos que elevan la temperatura
corporal:
– Vasoconstricción cutánea.
– Piloerección
– Aumento de la producción de calor:
• El acto de tiritar (también como reflejo
desde la piel)
• La excitacion simpática
• La secreción de tiroxina
• Inhibición de la sudoración (reflejo desde la
piel)
Termorregulación:
Función Neuro-endocrina
Punto de Ajuste Corresponde a la
temperatura del
hipotálamo
Es de 37.1 oC
Cuando la temperatura
corporal está por encima
de ese punto comienza la
sudoración y por debajo
de ese punto comienzan
los tiritones con el fin de
aproximarse al set point
(37.1 oC).
Anomalías de la regulación térmica
• FIEBRE:
– Estímulos:
• Pirógenos Exógenos (bacterias, virus, reacciones Ag-Ac, drogas, etc)
• Pirógeno Endogeno : CITOQUINAS producidas por fagocitos
mononucleares (Interleukina 1, 6, 8, 11, β), Interferones (α2 y γ).
Fiebre no es lo
mismo que
hipertermia
En ambos hay aumento de la
temperatura central, pero en la
Fiebre se debe a un aumento del
Punto de Ajuste Hipotalámico
Cómo se produce la fiebre?
Células de Kupffer
del Hígado
Vago
Núcleo del Tracto Solitario Núcleos Noradrenérgicas
Fascículo Noradrenérgico
Ventral Producción
de PGE2
